ALKOHOL: STRUKTUR, SIFAT, TATA NAMA DAN PENGGUNAAN - KIMIA - 2025

The alkohol adalah senyawa organik yang ditandai dengan memiliki gugus hidroksil (-OH) terikat pada karbon jenuh; yaitu, karbon yang dihubungkan dengan empat atom melalui ikatan tunggal (tanpa ikatan rangkap atau rangkap tiga).

Rumus umum untuk kelompok senyawa yang luas dan serbaguna ini adalah ROH. Untuk dianggap sebagai alkohol dalam pengertian kimiawi yang ketat, gugus OH harus paling reaktif dalam struktur molekul. Hal ini penting untuk dapat dikatakan, di antara beberapa molekul dengan gugus OH, manakah yang merupakan alkohol.

Sumber: Minuman beralkohol. Pixabay

Salah satu alkohol klasik dan paling terkenal dalam budaya populer adalah etil alkohol atau etanol, CH ₃ CH ₂ OH. Tergantung pada asal alaminya, dan karena itu lingkungan kimianya, campurannya dapat menghasilkan spektrum rasa yang tidak terbatas; beberapa, bahkan menunjukkan perubahan positif pada langit-langit mulut seiring dengan berjalannya waktu.

Mereka adalah campuran senyawa organik dan anorganik dengan etil alkohol, yang meningkatkan konsumsi dalam acara sosial dan keagamaan sejak sebelum Kristus; seperti dengan anggur anggur, atau dengan gelas yang disajikan untuk perayaan, selain pukulan, permen, panettones, dll.

Kenikmatan minuman ini, dalam jumlah sedang, adalah hasil sinergi antara etil alkohol dan matriks kimia pembungkusnya; Tanpa itu, sebagai zat murni, itu menjadi sangat berbahaya dan memicu serangkaian konsekuensi kesehatan yang negatif.

Karena alasan inilah konsumsi campuran encer dari CH ₃ CH ₂ OH, seperti yang dibeli di apotek untuk tujuan antiseptik, merupakan risiko yang besar bagi tubuh.

Alkohol lain yang juga sangat populer adalah mentol dan gliserol. Yang terakhir, serta eritrol, ditemukan sebagai aditif dalam banyak makanan untuk mempermanis dan mengawetkannya selama penyimpanan. Ada entitas pemerintah yang menentukan alkohol mana yang dapat digunakan atau dikonsumsi tanpa efek jaminan.

Meninggalkan penggunaan alkohol sehari-hari, secara kimiawi mereka adalah zat yang sangat serbaguna, karena dimulai dari mereka, senyawa organik lainnya dapat disintesis; sedemikian rupa sehingga beberapa penulis berpikir bahwa dengan selusin dari mereka semua senyawa yang diperlukan untuk hidup di pulau terpencil dapat dibuat.

Struktur alkohol

Alkohol memiliki rumus umum ROH. Gugus OH terkait dengan gugus alkil R, yang strukturnya bervariasi dari satu alkohol ke alkohol lainnya. Ikatan antara R dan OH melalui ikatan kovalen tunggal, R-OH.

Gambar berikut menunjukkan tiga struktur generik untuk alkohol, dengan mengingat bahwa atom karbon adalah jenuh; Artinya, ini membentuk empat tautan sederhana.

Sumber: Struktur generik alkohol. Secalinum, dari Wikimedia Commons

Seperti yang dapat dilihat, R dapat berupa kerangka karbon apapun asalkan tidak memiliki substituen yang lebih reaktif daripada gugus OH.

Untuk kasus alkohol primer, pertama, gugus OH dihubungkan dengan karbon primer. Ini mudah dibuktikan dengan mencatat bahwa atom di tengah tetrahedron kiri terikat pada satu R dan dua H.

Alkohol sekunder, 2º, diverifikasi dengan karbon tetrahedron di tengah yang sekarang terhubung dengan dua gugus R dan satu H.

Dan terakhir, ada alkohol tersier, ke-3, dengan karbon terkait dengan tiga gugus R.

Karakter amfifilik

Bergantung pada jenis karbon yang terkait dengan OH, terdapat klasifikasi alkohol primer, sekunder, dan tersier. Dalam tetrahedra, perbedaan struktural di antara mereka telah dirinci. Tetapi semua alkohol, terlepas dari strukturnya, memiliki kesamaan: karakter amfifilik.

Anda tidak perlu melihat struktur untuk melihatnya, cukup dengan rumus kimia ROH-nya. Gugus alkil hampir seluruhnya terdiri dari atom karbon, yang "menyusun" kerangka hidrofobik; artinya, ia berinteraksi sangat lemah dengan air.

Sebaliknya, gugus OH dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air, karena itu bersifat hidrofilik; yaitu, mencintai atau memiliki ketertarikan pada air. Jadi, alkohol memiliki tulang punggung hidrofobik, terikat pada gugus hidrofilik. Mereka adalah apolar dan polar pada saat yang sama, yang sama dengan menyatakan bahwa mereka adalah zat amfifilik.

R-OH

(Hidrofobik) - (Hidrofilik)

Seperti yang akan dijelaskan di bagian selanjutnya, karakter amfifilik alkohol menentukan beberapa sifat kimianya.

Struktur R

Gugus alkil R dapat memiliki struktur apapun, namun tetap penting karena memungkinkan alkohol untuk dikatalogkan.

Misalnya, R dapat berupa rantai terbuka, seperti halnya etanol atau propanol; bercabang, seperti t-butil alkohol, (CH ₃ ) ₂ CHCH ₂ OH; bisa bersifat siklis, seperti dalam kasus sikloheksanol; atau dapat memiliki cincin aromatik, seperti pada benzil alkohol, (C ₆ H ₅ ) CH ₂ OH, atau dalam 3-Fenilpropanol, (C ₆ H ₅ ) CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH.

Rantai R bahkan mungkin memiliki substituen seperti halogen atau ikatan rangkap, seperti untuk alkohol 2-kloroethanol dan 2-Buten-1-ol (CH ₃ CH ₂ = CHCH ₂ OH).

Mengingat struktur R, klasifikasi alkohol menjadi kompleks. Oleh karena itu, klasifikasi berdasarkan strukturnya (alkohol ke-1, ke-2 dan ke-3) lebih sederhana tetapi kurang spesifik, walaupun cukup untuk menjelaskan reaktivitas alkohol.

Sifat fisik dan kimia

Titik didih

Sumber: Jembatan hidrogen dalam alkohol. Yikrazuul, dari Wikimedia Commons

Salah satu sifat utama alkohol adalah berasosiasi melalui ikatan hidrogen.

Pada gambar di atas, Anda dapat melihat bagaimana dua molekul ROH membentuk ikatan hidrogen satu sama lain. Berkat ini, alkohol biasanya berupa cairan dengan titik didih tinggi.

Misalnya, etil alkohol memiliki titik didih 78,5 ° C. Nilai ini meningkat jika alkohol menjadi lebih berat; yaitu, gugus R memiliki massa atau jumlah atom yang lebih besar. Jadi, n-butil alkohol, CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH, memiliki titik didih 97ºC, sedikit lebih rendah dari titik didih air.

Gliserol merupakan salah satu alkohol dengan titik didih tertinggi: 290ºC.

Mengapa? Karena tidak hanya pengaruh massa atau struktur R, tetapi juga jumlah gugus OH. Gliserol memiliki tiga OH dalam strukturnya: (HO) CH ₂ CH (OH) CH ₂ (OH). Ini membuatnya mampu membentuk banyak ikatan hidrogen dan menahan molekulnya bersama-sama lebih erat.

Sebaliknya, beberapa alkohol berbentuk padat pada suhu kamar; sebagai gliserol yang sama pada suhu di bawah 18ºC. Oleh karena itu, pernyataan bahwa semua alkohol adalah zat cair tidak benar.

Kapasitas pelarut

Di rumah, isopropil alkohol sangat umum digunakan untuk menghilangkan noda yang sulit dihilangkan di permukaan. Kapasitas pelarut ini sangat berguna untuk sintesis kimia karena sifat amfifiliknya, yang telah dijelaskan sebelumnya.

Lemak dicirikan sebagai hidrofobik: itulah sebabnya sulit untuk menghilangkannya dengan air. Namun, tidak seperti air, alkohol memiliki bagian hidrofobik dalam strukturnya.

Jadi, gugus alkil R-nya berinteraksi dengan lemak, sedangkan gugus OH membentuk ikatan hidrogen dengan air, membantu menggantikannya.

Amfoterisme

Alkohol dapat bereaksi sebagai asam dan basa; artinya, mereka adalah zat amfoter. Ini diwakili oleh dua persamaan kimia berikut:

ROH + H ⁺ => ROH ₂ ⁺

ROH + OH ^- => RO ^-

RO ^- adalah rumus umum untuk apa yang dikenal sebagai alkoksida.

Tata nama

Ada dua cara untuk menamai alkohol, kerumitannya akan bergantung pada strukturnya.

Nama yang umum

Alkohol bisa disebut dengan nama umumnya. Yang mana? Untuk ini, nama grup R harus diketahui, yang diakhiri dengan -ico ditambahkan, dan diawali dengan kata 'alcohol'. Misalnya, CH ₃ CH ₂ CH ₂ OH adalah propil alkohol.

Contoh lainnya adalah:

-CH ₃ OH: metil alkohol

- (CH ₃ ) ₂ CHCH ₂ OH: alkohol isobutil

- (CH ₃ ) ₃ COH: tert-butil alkohol

Sistem IUPAC

Sedangkan untuk nama umum, Anda harus mulai dengan mengidentifikasi R. Keuntungan dari sistem ini adalah jauh lebih tepat daripada yang lain.

R, sebagai kerangka karbon, mungkin memiliki cabang atau beberapa rantai; rantai terpanjang, yaitu, dengan lebih banyak atom karbon, adalah rantai yang akan diberi nama alkohol.

Untuk nama alkana rantai terpanjang, akhiran 'l' ditambahkan. Itulah mengapa CH ₃ CH ₂ OH disebut etanol (CH ₃ CH ₂ - + OH).

Umumnya, OH harus memiliki pencacahan serendah mungkin. Misalnya, BrCH ₂ CH ₂ CH ₂ (OH) CH ₃ disebut 4-Bromo-2-butanol, dan bukan 1-Bromo-3-butanol.

Perpaduan

Hidrasi alkena

Proses perengkahan minyak menghasilkan campuran alkena empat atau lima atom karbon, yang dapat dengan mudah dipisahkan.

Alkena ini dapat diubah menjadi alkohol dengan penambahan air secara langsung atau dengan reaksi alkena dengan asam sulfat, diikuti dengan penambahan air yang membelah asam, menghasilkan alkohol.

Proses okso

Dengan adanya katalis yang sesuai, alkena bereaksi dengan karbon monoksida dan hidrogen untuk menghasilkan aldehida. Aldehida dapat dengan mudah direduksi menjadi alkohol dengan reaksi hidrogenasi katalitik.

Seringkali terdapat sinkronisasi proses okso sehingga reduksi aldehida hampir bersamaan dengan pembentukannya.

Katalis yang paling banyak digunakan adalah dicobalt octocarbonyl, yang diperoleh dari reaksi antara kobalt dan karbon monoksida.

Fermentasi karbohidrat

Fermentasi karbohidrat dengan ragi masih sangat penting dalam produksi etanol dan alkohol lainnya. Gula berasal dari tebu atau pati yang diperoleh dari biji-bijian yang berbeda. Untuk alasan ini, etanol juga disebut "alkohol biji-bijian"

Aplikasi

Minuman

Meski bukan fungsi utama alkohol, keberadaan etanol dalam beberapa minuman merupakan salah satu pengetahuan yang paling populer. Jadi, etanol, produk fermentasi tebu, anggur, apel, dll., Hadir dalam berbagai minuman untuk konsumsi masyarakat.

Bahan baku kimia

-Metanol digunakan dalam produksi formaldehida, melalui oksidasi katalitiknya. Formaldehida digunakan dalam pembuatan plastik, cat, tekstil, bahan peledak, dll.

-Butanol digunakan dalam produksi butana etanoat, ester yang digunakan sebagai penyedap dalam industri makanan dan kembang gula.

-Allyl alkohol digunakan dalam produksi ester, termasuk dialil ftalat dan dialil isoftalat, yang berfungsi sebagai monomer.

-Phenol digunakan dalam produksi resin, pembuatan nilon, deodoran, kosmetik, dll.

-Alkohol dengan rantai lurus 11-16 atom karbon digunakan sebagai perantara untuk mendapatkan pemlastis; misalnya, polivinil klorida.

- Yang disebut alkohol berlemak digunakan sebagai perantara dalam sintesis deterjen.

Pelarut

-Methanol digunakan sebagai pelarut cat, seperti 1-butanol dan isobutyl alcohol.

-Ethyl alkohol digunakan sebagai pelarut untuk banyak senyawa yang tidak larut dalam air, digunakan sebagai pelarut dalam cat, kosmetik, dll.

Alkohol berlemak digunakan sebagai pelarut dalam industri tekstil, pewarna, deterjen, dan cat. Isobutanol digunakan sebagai pelarut pada bahan pelapis, cat, dan perekat.

Bahan bakar

-Methanol digunakan sebagai bahan bakar pada mesin pembakaran internal dan aditif bensin untuk meningkatkan pembakaran.

-Ethyl alcohol digunakan dalam kombinasi dengan bahan bakar fosil pada kendaraan bermotor. Untuk tujuan ini, wilayah yang luas di Brasil ditujukan untuk budidaya tebu untuk produksi etil alkohol. Alkohol ini memiliki keuntungan menghasilkan hanya karbon dioksida selama pembakarannya.

Ketika etil alkohol dibakar, menghasilkan nyala api yang bersih dan tanpa asap, itulah sebabnya ia digunakan sebagai bahan bakar di dapur lapangan.

-Gelified alcohol diproduksi dengan menggabungkan metanol atau etanol dengan kalsium asetat. Alkohol ini digunakan sebagai sumber panas di kompor lapangan, dan karena tumpahannya lebih aman daripada alkohol cair.

-Yang disebut biobutanol digunakan sebagai bahan bakar transportasi, serta isopropil alkohol yang dapat digunakan sebagai bahan bakar; meskipun penggunaannya tidak disarankan.

Antiseptik

Isopropil alkohol pada konsentrasi 70% digunakan sebagai antiseptik eksternal untuk menghilangkan kuman dan memperlambat pertumbuhannya. Demikian juga, etil alkohol digunakan untuk tujuan ini.

Penggunaan lainnya

Cyclohexanol dan methylcyclohexanol digunakan dalam finishing tekstil, pengolahan furnitur, dan penghilang noda.

Referensi

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Kimia organik. Amina. ( Edisi ^ke 10. ). Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Kimia organik. (Edisi keenam). Mc Graw Hill.
3. Morrison dan Boyd. (1987). Kimia organik. (Edisi kelima). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Dr. JA Colapret. (sf). Alkohol. Diperoleh dari: colapret.cm.utexas.edu
5. Kemitraan Pendidikan Farmakologi Alkohol. (sf). Apakah alkohol itu? Universitas Duke. Dipulihkan dari: sites.duke.edu
6. Apalagi F. (nd). Jenis & penggunaan alkohol. Diperoleh dari: livestrong.com
7. Wikipedia. (2018). Alkohol. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org